一种蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备工艺技术领域
本发明属于空气净化剂加工领域,具体地说,涉及一种蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP
固载光催化剂的制备工艺。
背景技术
光催化环保技术是将光催化法应用于环境污染治理而产生的一门新型净化技术。
它是基于光催化剂在光的照射下产生超强的氧化还原能力,几乎可以将各种有机污染物分
解为CO2和H2O,几乎能够杀灭各种细菌和病毒等生物污染物。并且,具有效率高、运行费用
低,可在常温常压下操作等特点,20多年来一直是前沿科学技术领域的研究热点之一,特别
在最近十余年里得到了快速的发展,已经成为国际上日益受到重视的治理环境污染的新技
术,在工业废气排放净化、污染(废)水质处理和室内空气污染修复,抗菌消毒,防霉除臭,空
气净化等方面展现出巨大的应用潜力和广阔前景。
光触媒之所以具有催化氧化性能,取决于半导体的特殊间断性能带结构:即充满
电子的低能级价带和空的高能级导带之间被禁带隔开。当能量大于禁带宽度的光线照射在
半导体表面时,其价带上的电子被激发,跃迁超过禁带进入导带,产生高活性的价带空穴
(hvb+)和导带电子(ecb-),即电子-空穴(e--h+)对。极不稳定的(e--h+)随后发生两类反
应:一是电子和空穴的简单复合并释放热量,二是伴有化学反应的复合即光催化氧化
(photocatalytic oxidation,PCO),使氧分子转化成·OH,·OH的氧化能力很强,可以氧化
与其接触的包括微生物在内的难以转化的绝大多数有机物,使它们转变为无害物质。
TiO2的禁带宽度为3.0~3.2eV,需要波长小于387.5nm的光即紫外线的激发,才能
光生(e--h+),而照射到地球表面的阳光中紫外线很少,单纯的纳米TiO2太阳光的量子效率
极低,再加上比表面积有限,对反应物的吸附性差,其催化效率很低,且纳米粉体易凝聚难
回收,重复利用率极低,所以应用价值很低。为提高TiO2的光催化效率,近几年来国内外学
者从①降低光生(e--h+)的光响应能量,充分利用太阳资源;②提高光生(e--h+)的分离,抑
制(e--h+)的复合,提高光催化剂的量子效率;③增大催化剂的吸附能力提高光催化反应的
竞争力,这几方面进行了掺杂和负载的大量改良研究。从理论上看,某些微量杂质元素掺入
TiO2晶体中时,不仅使杂质能带与TiO2能带相互叠合,禁带宽度变窄,使光生电子在吸收较
低能量时即可发生跃迁,即催化响应光发生红移,光响应性范围增大;而且在半导体晶格中
引入缺陷位置,能抑制(e--h+)的复合,提高TiO2的量子效应,增强光催化活性。其中,非金
属元素掺杂在TiO2晶格中,主要的改良作用是氧位被非金属元素取代使得TiO2的禁带变窄,
光的响应波长范围拓宽;而金属离子掺杂到TiO2半导体晶格中,能引入了缺陷位置或改变
结晶度,影响(e--h+)的复合,提高TiO2光催化的量子效应。将TiO2负载在多空材质上,既能
增大对反应物的吸附,又增大了纳米颗粒的比表面积和氧化自由基的数量,在提高光催化
活性的同时,催化剂易于回收和重复利用。
关多元素共掺杂的TiO2负载在蜂窝陶瓷板上的光催化剂,并将其应用于水的健康
环保深层处理上,国内外无文献报道。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题,本发明提供了一种蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP
固载光催化剂的制备工艺;纳米TiO2掺杂和负载的TiO2-NCP,所产生的是一种多作用的协同
效应,能够促使TiO2在可见光的响应,提高了太阳光的利用率;抑制光生(e--h+)的简单复
合,提高了TiO2的可见光量子效率;催化剂吸附能力增大,提高了反应的竞争力。
为了达到上述目的,本发明提出如下技术方案:
所述的蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备工艺包括以下步骤:
1)蜂窝陶瓷板的制备:
将氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铁、二氧化钛、K2O和Na2O和CaO在球磨中湿磨至小
于320目的粉粒,球磨后的粉料经压滤及真空练泥后成为泥块,坯体在倒焰窑中合成即为堇
青石材料;然后将合成后的堇青石再度细磨到所需粒度;再将细磨后的堇青石粉料加入以
MC或PVA为主要成分的粘和剂,经挤出成型的工艺流程,即可生产出蜂窝陶瓷板;
2)TiO2—NCP复合光催化剂制备:
a.称取前体物质TiC14和H2O形成50%化学纯,注入反应釜中,溶解在化学纯为
28%的乙醇酸性水溶液中,得到混合物一;在高速搅拌下,将过氧化氢与30%化学纯的乙醇
溶液按比例1:2.8混合,得到混合物二;通过恒压滴液漏斗将混合物二缓慢滴加到混合物一
中,混合物一与混合物二的比例为1:0.8,制成半透明状浅黄色溶液,反应完成后静置1~2
小时,充分沉淀后排出上层清液,经过3次离心分离,洗净高度提纯后,在搅拌下注入40℃~
60℃的去离子水,水热合成分散方法即得pH值3~5;浓度1.0~1.4wt%氢氧化钛无机溶胶
水溶液,标为规格化产品NT-D1;
b.将称取的规格化一次产品NT-D1,注入高压反应釜中,经高温,高压烧结,其温控
制500℃~600℃之间,30分钟控温,恒压后停机静置,加氮气冷却,静置老化10~12小时,由
氢氧化钛改制成锐钛矿型结晶体TiO2,浓度调整为0.85~1.0wt%;pH值3~5,标为规格化
产品NT-D2;
c.计量出50公斤的规格化产品NT-D2,经高温烧结800℃以上,最佳烧结温度控温
850℃,静置后加氮气冷却,由锐钛矿型晶体TiO2转化成金红石矿型结晶体TiO2水溶液,浓度
调整为0.9~1.0we%;
d.将浓度调整后的规格化产品NT-D2和浓度调整后的金红石矿型结晶体TiO2水溶
液按7:3~4的比例采用共溶液制备方法,在40℃~60℃条件下搅拌30~45分钟,加氮气冷
却后,静置10~12小时,形成乳白色混晶TiO2复合水溶液,设定为复合型NT-D2F;
e.称取规格化产品NT-D1,450g;复合型NT-D2F,950g;去离子水8000g~9000g,掺
杂水溶性铂金离子化合物25g配制成浓度2.5we%的水溶液,水溶性铂金离子化合物为市售
商品,采用水热合成方法及共溶液掺杂法,制备复合光催化剂制成贵金属离子掺杂特制化
产品TiO2/NCP复合光催化剂;
3)蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备:
a.称量取1000ml乙醇与体积比为1:5的稀硝酸1200ml混溶,称取160g六水和硫酸
亚铁铵在此酸醇混合液中,配制成掺杂金属离子溶液,与所制备规格化产品NT-D1,420ml氢
氧化钛无机溶胶水溶液混溶,呈浅黄色透明液,设为A液,置入恒压滴液漏斗中;
b.将规格65×65×12mm,数量10枚的蜂窝陶瓷板置放于浸渍槽中,缓缓将恒压滴
液漏斗中的A液滴漏于浸渍槽中,至完全浸渍后,在30Hz超声波作用2小时后,所滴入的A液
完全渗入陶瓷蜂窝版微孔隙中,包覆于多孔质蜂窝陶瓷板上;
c.将步骤b所得的浸渍后的多孔质蜂窝陶瓷板,滤出,老化10~12小时,放置设定
80℃的烘箱内烘烤8~10小时,冷却至室温后,放置注入特制化产品TiO2/NCP复合光催化剂
浸槽中在30Hz的超声波作用下浸渍30分钟,滤出,老化6小时,重新放置设定80℃的烘箱干
燥1~2小时,冷却至室温后,置于马弗炉中,以5℃/min控温操作至500℃~600℃的高温烧
结30分钟,降温后散出,即得多孔质蜂窝陶瓷板负载TiO2/NCP光催化剂的多元素共掺杂
TiO2/多孔质蜂窝陶瓷板复合光催化剂。
进一步,在步骤1)蜂窝陶瓷板的制备中,氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铁、二氧化
钛、K2O和Na2O和CaO各组分的质量百分含量为氧化硅36-44%、氧化铝44-52%、氧化镁5-
7%、氧化铁<1%、二氧化钛<1.9%、K2O+Na2O+CaO<2%。
进一步,在步骤1)蜂窝陶瓷板的制备中,所制备的蜂窝陶瓷板的外观比重>0.5,
通孔率为80-90%,比表面积为2-8m2/g。
本发明的有益效果:
(1)利用蜂窝陶瓷板制备的多元素掺杂TiO2-NCP/Honeycomb cerami复合光催化
剂,多元素共掺杂TiO2-NCP/Honeycomb cerami复合光催化剂,能在自然条件下对空气中的
污染物质和VOCs进行深度处理,且“零”废物产生,属于环境友好的绿色环保产品。
(2)使现代纳米技术与蜂窝陶瓷板载体材料的性能有机结合,协同作用的效果不
仅大大提高了纳米TiO2降解空气中有机化合物的能力,而且可望处理出具有一定生理作用
的健康饮用水。
(3)所制备的多元素共掺杂TiO2-NCP/Honeycomb cerami复合光催化剂,不仅具有
利用太阳光净化环境的优良性能,而且便于回收和重复利用,有利于广泛应用于各种环保
技术中。
(4)蜂窝陶瓷板制备生产是经过高温煅烧而成的,具有经久耐用的各种物理性能,
资源广泛,加工简单,价格低廉,性能稳定,有利于广泛推广应用。
附图说明
图1为三种不同孔隙的蜂窝陶瓷固载光催化剂模板表面;
图2为蜂窝陶瓷板固载光催化剂表面显微下示意图;
图3为光催化剂含量比较试验;
图4为乙醛分解实验比较试验。
图1中a、TSF-M-Φ;b、TSF-M;c、TSF-T。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和附图1-4,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、
完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基
于本发明中的实施例,本领域对照技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其
它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
所述的蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备工艺包括以下步骤:
1)蜂窝陶瓷板的制备:
将氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铁、二氧化钛、K2O和Na2O和CaO在球磨中湿磨至小
于320目的粉粒,氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铁、二氧化钛、K2O和Na2O和CaO各组分的质量
百分含量为氧化硅39%、氧化铝52%、氧化镁6%、氧化铁0.8%、二氧化钛1.0%、K2O和Na2O
和CaO1.2%,球磨后的粉料经压滤及真空练泥后成为泥块,坯体在倒焰窑中合成即为堇青
石材料;然后将合成后的堇青石再度细磨到所需粒度;再将细磨后的堇青石粉料加入以MC
或PVA为主要成分的粘和剂,经挤出成型的工艺流程,即可生产出蜂窝陶瓷板,所制备的蜂
窝陶瓷板的外观比重>0.5,通孔率为80%,比表面积为2m2/g;
2)TiO2—NCP复合光催化剂制备:
a.称取前体物质TiC14和H2O形成50%化学纯,注入反应釜中,溶解在化学纯为28%
的乙醇酸性水溶液中,得到混合物一;在高速搅拌下,将过氧化氢与30%化学纯的乙醇溶液
按比例1:2.8混合,得到混合物二;通过恒压滴液漏斗将混合物二缓慢滴加到混合物一中,
混合物一与混合物二的比例为1:0.8,制成半透明状浅黄色溶液,反应完成后静置1小时,充
分沉淀后排出上层清液,经过3次离心分离,洗净高度提纯后,在搅拌下注入40℃的去离子
水,水热合成分散方法即得pH值3;浓度1.0wt%氢氧化钛无机溶胶水溶液,标为规格化产品
NT-D1;
b.将称取的规格化一次产品NT-D1,注入高压反应釜中,经高温,高压烧结,其温控
制500℃~600℃之间,30分钟控温,恒压后停机静置,加氮气冷却,静置老化10小时,由氢氧
化钛改制成锐钛矿型结晶体TiO2,浓度调整为0.85wt%;pH值3,标为规格化产品NT-D2;
c.计量出50公斤的规格化产品NT-D2,经高温烧结800℃以上,最佳烧结温度控温
850℃,静置后加氮气冷却,由锐钛矿型晶体TiO2转化成金红石矿型结晶体TiO2水溶液,浓度
调整为0.9we%;
d.将浓度调整后的规格化产品NT-D2和浓度调整后的金红石矿型结晶体TiO2水溶
液按7:3的比例采用共溶液制备方法,在40℃条件下搅拌30分钟,加氮气冷却后,静置10小
时,形成乳白色混晶TiO2复合水溶液,设定为复合型NT-D2F;
e.称取规格化产品NT-D1,450g;复合型NT-D2F,950g;去离子水8000g~9000g,掺
杂水溶性铂金离子化合物25g配制成浓度2.5we%的水溶液,水溶性铂金离子化合物为市售
商品,采用水热合成方法及共溶液掺杂法,制备复合光催化剂制成贵金属离子掺杂特制化
产品TiO2/NCP复合光催化剂;
3)蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备:
a.称量取1000ml乙醇与体积比为1:5的稀硝酸1200ml混溶,称取160g六水和硫酸
亚铁铵在此酸醇混合液中,配制成掺杂金属离子溶液,与所制备规格化产品NT-D1,420ml氢
氧化钛无机溶胶水溶液混溶,呈浅黄色透明液,设为A液,置入恒压滴液漏斗中;
b.将规格65×65×12mm,数量10枚的蜂窝陶瓷板置放于浸渍槽中,缓缓将恒压滴
液漏斗中的A液滴漏于浸渍槽中,至完全浸渍后,在30Hz超声波作用2小时后,所滴入的A液
完全渗入陶瓷蜂窝版微孔隙中,包覆于多孔质蜂窝陶瓷板上;
c.将步骤b所得的浸渍后的多孔质蜂窝陶瓷板,滤出,老化10小时,放置设定80℃
的烘箱内烘烤8小时,冷却至室温后,放置注入特制化产品TiO2/NCP复合光催化剂浸槽中在
30Hz的超声波作用下浸渍30分钟,滤出,老化6小时,重新放置设定80℃的烘箱干燥1小时,
冷却至室温后,置于马弗炉中,以5℃/min控温操作至500℃的高温烧结30分钟,降温后散
出,即得多孔质蜂窝陶瓷板负载TiO2/NCP光催化剂的多元素共掺杂TiO2/多孔质蜂窝陶瓷板
复合光催化剂。
实施例2
所述的蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备工艺包括以下步骤:
1)蜂窝陶瓷板的制备:
将氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铁、二氧化钛、K2O和Na2O和CaO在球磨中湿磨至小
于320目的粉粒,氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铁、二氧化钛、K2O和Na2O和CaO各组分的质量
百分含量为氧化硅44%、氧化铝47%、氧化镁5%、氧化铁0.5%、二氧化钛1.9%、K2O和Na2O
和CaO1.6%,球磨后的粉料经压滤及真空练泥后成为泥块,坯体在倒焰窑中合成即为堇青
石材料;然后将合成后的堇青石再度细磨到所需粒度;再将细磨后的堇青石粉料加入以MC
或PVA为主要成分的粘和剂,经挤出成型的工艺流程,即可生产出蜂窝陶瓷板,所制备的蜂
窝陶瓷板的外观比重>0.5,通孔率为85%,比表面积为5m2/g;
2)TiO2—NCP复合光催化剂制备:
a.称取前体物质TiC14和H2O形成50%化学纯,注入反应釜中,溶解在化学纯为
28%的乙醇酸性水溶液中,得到混合物一;在高速搅拌下,将过氧化氢与30%化学纯的乙醇
溶液按比例1:2.8混合,得到混合物二;通过恒压滴液漏斗将混合物二缓慢滴加到混合物一
中,混合物一与混合物二的比例为1:0.8,制成半透明状浅黄色溶液,反应完成后静置1小
时,充分沉淀后排出上层清液,经过3次离心分离,洗净高度提纯后,在搅拌下注入50℃的去
离子水,水热合成分散方法即得pH值4;浓度1.2wt%氢氧化钛无机溶胶水溶液,标为规格化
产品NT-D1;
b.将称取的规格化一次产品NT-D1,注入高压反应釜中,经高温,高压烧结,其温控
制550℃之间,30分钟控温,恒压后停机静置,加氮气冷却,静置老化10~12小时,由氢氧化
钛改制成锐钛矿型结晶体TiO2,浓度调整为0.9wt%;pH值4,标为规格化产品NT-D2;
c.计量出50公斤的规格化产品NT-D2,经高温烧结800℃以上,最佳烧结温度控温
850℃,静置后加氮气冷却,由锐钛矿型晶体TiO2转化成金红石矿型结晶体TiO2水溶液,浓度
调整为0.9we%;
d.将浓度调整后的规格化产品NT-D2和浓度调整后的金红石矿型结晶体TiO2水溶
液按7:3的比例采用共溶液制备方法,在50℃条件下搅拌40分钟,加氮气冷却后,静置11小
时,形成乳白色混晶TiO2复合水溶液,设定为复合型NT-D2F;
e.称取规格化产品NT-D1,450g;复合型NT-D2F,950g;去离子水8000g~9000g,掺
杂水溶性铂金离子化合物25g配制成浓度2.5we%的水溶液,水溶性铂金离子化合物为市售
商品,采用水热合成方法及共溶液掺杂法,制备复合光催化剂制成贵金属离子掺杂特制化
产品TiO2/NCP复合光催化剂;
3)蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备:
a.称量取1000ml乙醇与体积比为1:5的稀硝酸1200ml混溶,称取160g六水和硫酸
亚铁铵在此酸醇混合液中,配制成掺杂金属离子溶液,与所制备规格化产品NT-D1,420ml氢
氧化钛无机溶胶水溶液混溶,呈浅黄色透明液,设为A液,置入恒压滴液漏斗中;
b.将规格65×65×12mm,数量10枚的蜂窝陶瓷板置放于浸渍槽中,缓缓将恒压滴
液漏斗中的A液滴漏于浸渍槽中,至完全浸渍后,在30Hz超声波作用2小时后,所滴入的A液
完全渗入陶瓷蜂窝版微孔隙中,包覆于多孔质蜂窝陶瓷板上;
c.将步骤b所得的浸渍后的多孔质蜂窝陶瓷板,滤出,老化11小时,放置设定80℃
的烘箱内烘烤9小时,冷却至室温后,放置注入特制化产品TiO2/NCP复合光催化剂浸槽中在
30Hz的超声波作用下浸渍30分钟,滤出,老化6小时,重新放置设定80℃的烘箱干燥1小时,
冷却至室温后,置于马弗炉中,以5℃/min控温操作至550℃的高温烧结30分钟,降温后散
出,即得多孔质蜂窝陶瓷板负载TiO2/NCP光催化剂的多元素共掺杂TiO2/多孔质蜂窝陶瓷板
复合光催化剂。
实施例3
所述的蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备工艺包括以下步骤:
1)蜂窝陶瓷板的制备:
将氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铁、二氧化钛、K2O和Na2O和CaO在球磨中湿磨至小
于320目的粉粒,氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铁、二氧化钛、K2O和Na2O和CaO各组分的质量
百分含量为氧化硅42%、氧化铝50%、氧化镁5%、氧化铁0.5%、二氧化钛1%、K2O和Na2O和
CaO1.5%,球磨后的粉料经压滤及真空练泥后成为泥块,坯体在倒焰窑中合成即为堇青石
材料;然后将合成后的堇青石再度细磨到所需粒度;再将细磨后的堇青石粉料加入以MC或
PVA为主要成分的粘和剂,经挤出成型的工艺流程,即可生产出蜂窝陶瓷板,所制备的蜂窝
陶瓷板的外观比重>0.5,通孔率为90%,比表面积为8m2/g;
2)TiO2—NCP复合光催化剂制备:
a.称取前体物质TiC14和H2O形成50%化学纯,注入反应釜中,溶解在化学纯为
28%的乙醇酸性水溶液中,得到混合物一;在高速搅拌下,将过氧化氢与30%化学纯的乙醇
溶液按比例1:2.8混合,得到混合物二;通过恒压滴液漏斗将混合物二缓慢滴加到混合物一
中,混合物一与混合物二的比例为1:0.8,制成半透明状浅黄色溶液,反应完成后静置2小
时,充分沉淀后排出上层清液,经过3次离心分离,洗净高度提纯后,在搅拌下注入60℃的去
离子水,水热合成分散方法即得pH值5;浓度1.4wt%氢氧化钛无机溶胶水溶液,标为规格化
产品NT-D1;
b.将称取的规格化一次产品NT-D1,注入高压反应釜中,经高温,高压烧结,其温控
制600℃之间,30分钟控温,恒压后停机静置,加氮气冷却,静置老化12小时,由氢氧化钛改
制成锐钛矿型结晶体TiO2,浓度调整为1.0wt%;pH值5,标为规格化产品NT-D2;
c.计量出50公斤的规格化产品NT-D2,经高温烧结800℃以上,最佳烧结温度控温
850℃,静置后加氮气冷却,由锐钛矿型晶体TiO2转化成金红石矿型结晶体TiO2水溶液,浓度
调整为1.0we%;
d.将浓度调整后的规格化产品NT-D2和浓度调整后的金红石矿型结晶体TiO2水溶
液按7:4的比例采用共溶液制备方法,在60℃条件下搅拌45分钟,加氮气冷却后,静置12小
时,形成乳白色混晶TiO2复合水溶液,设定为复合型NT-D2F;
e.称取规格化产品NT-D1,450g;复合型NT-D2F,950g;去离子水8000g~9000g,掺
杂水溶性铂金离子化合物25g配制成浓度2.5we%的水溶液,水溶性铂金离子化合物为市售
商品,采用水热合成方法及共溶液掺杂法,制备复合光催化剂制成贵金属离子掺杂特制化
产品TiO2/NCP复合光催化剂;
3)蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备:
a.称量取1000ml乙醇与体积比为1:5的稀硝酸1200ml混溶,称取160g六水和硫酸
亚铁铵在此酸醇混合液中,配制成掺杂金属离子溶液,与所制备规格化产品NT-D1,420ml氢
氧化钛无机溶胶水溶液混溶,呈浅黄色透明液,设为A液,置入恒压滴液漏斗中;
b.将规格65×65×12mm,数量10枚的蜂窝陶瓷板置放于浸渍槽中,缓缓将恒压滴
液漏斗中的A液滴漏于浸渍槽中,至完全浸渍后,在30Hz超声波作用2小时后,所滴入的A液
完全渗入陶瓷蜂窝版微孔隙中,包覆于多孔质蜂窝陶瓷板上;
c.将步骤b所得的浸渍后的多孔质蜂窝陶瓷板,滤出,老化10~12小时,放置设定
80℃的烘箱内烘烤10小时,冷却至室温后,放置注入特制化产品TiO2/NCP复合光催化剂浸
槽中在30Hz的超声波作用下浸渍30分钟,滤出,老化6小时,重新放置设定80℃的烘箱干燥2
小时,冷却至室温后,置于马弗炉中,以5℃/min控温操作至600℃的高温烧结30分钟,降温
后散出,即得多孔质蜂窝陶瓷板负载TiO2/NCP光催化剂的多元素共掺杂TiO2/多孔质蜂窝陶
瓷板复合光催化剂。
实验分析:
1.不同孔数的陶瓷蜂窝板性能对比,对比结果见表1
表1不同孔数的陶瓷蜂窝板性能对比
从表1可看出,陶瓷蜂窝板是具有有效的表面积,是一种无机多孔质结构材料,是
催化剂维持活性组分,高度分散,增强催化剂的机械强度,使催化剂具有更大的比面积及改
善提高催化剂的热传导性能,以满足催化剂反应过程的传输要求,减少活性组分的用量。控
制流速流量,具有孔壁薄,比表面积大,热膨胀系数低,耐热冲击和抗热性能好。吸水率稳
定,与各种性能催化剂活性但分亲和好,不规则孔系,通透性好,流体分布均匀的优异特点,
作为光催化剂的载体材料,最适宜空气净化剂的使用。
2.固载光催化剂乙醛分解性能测试
实验组:固载光催化剂2:蜂窝陶瓷板2枚进行浸渍2次烧结1次的固载光催化剂,蜂
窝陶瓷板规格65×65×13nm,重量51.55g。
固载光催化剂3:蜂窝陶瓷板2枚进行浸渍3次烧结1次的固载光催化剂,蜂窝陶瓷
板规格65×65×13nm,重量52.47g。
对照组:跟实验组条件相同,固载光催化剂3次涂膜的陶瓷蜂窝版,暗所里进行乙
醛分解试验,实验组和对照组对比结果见表2和图3;
实验结果:检测0min,15min,30min,45min,60min,75min下不同固载光催化剂下进
行乙醛分解,实验组和对照组对比结果见表2和图3;
表2实验组和对照组不同时间下,光解乙醛含量测试表
单位:ppm
根据表2和图3看出,载体材料必须负载一定剂量的光催化剂其效果显著。
3.固载光催化剂与现有固载光催化剂性能测试
实验组:固载复合光催化剂(新品):在规格为65×65×12nm,重量为18.07g的2枚
蜂窝陶瓷板上进行TiO2—NCP催化剂的涂膜,此固载光催化剂的受光面积为8450nm2。
固载复合光催化剂(脱色实验):在规格为65×65×12nm,重量为18.07g的2枚蜂窝
陶瓷板上进行TiO2-NCP浸渍烧结固载光催化剂的涂膜,此固载光催化剂的受光面积为
8450nm2。
对照组:跟实验组条件相同,固载光催化剂3次涂膜的陶瓷蜂窝版,暗所里进行乙
醛分解试验
结果分析:检测0min,30min,60min下不同固载光催化剂下进行乙醛分解,乙醛分
解结果对比见图4。从图4可看出,固载光催化剂采用新型复合光催化剂,其效果显著。
本发明利用蜂窝陶瓷板制备的多元素掺杂TiO2-NCP/Honeycomb cerami复合光催
化剂,多元素共掺杂TiO2-NCP/Honeycomb cerami复合光催化剂,能在自然条件下对空气中
的污染物质和VOCs进行深度处理,且“零”废物产生,属于环境友好的绿色环保产品;使现代
纳米技术与蜂窝陶瓷板载体材料的性能有机结合,协同作用的效果不仅大大提高了纳米
TiO2降解空气中有机化合物的能力,而且可望处理出具有一定生理作用的健康饮用水;所
制备的多元素共掺杂TiO2-NCP/Honeycomb cerami复合光催化剂,不仅具有利用太阳光净
化环境的优良性能,而且便于回收和重复利用,有利于广泛应用于各种环保技术中;蜂窝陶
瓷板制备生产是经过高温煅烧而成的,具有经久耐用的各种物理性能,资源广泛,加工简
单,价格低廉,性能稳定,有利于广泛推广应用。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通
过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在
形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。